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3.2.2 CLASIFICACION DE EXPLOSIVOS Son productos químicos que encierran un enorme potencial de energía. Reaccionan instantáneamente con gran violencia por la acción del fulminante u otro estímulo externo. Fuerte efecto de impacto que tritura la roca. Gran volumen de gases que se expande con gran energía y desplaza los fragmentos. Efectos relacionados con la presión de detonación y la presión de explosión, que definen las características de cada explosivo y su acción en la mecánica de rotura.
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LA REACCCION DE LOS EXPLOSIVOS SE BASA EN EL PROCESO DE COMBUSTION
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COMBUSTION NORMAL Requiere oxidante y combustible. Genera calor (fuego), humo (gases), cenizas. Proceso de desarrollo lento (minutos/horas). Posee temperatura casi constante (baja). Tiene humos disipantes, sin presión.
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COMBUSTION ACELERADA EN LOS EXPLOSIVOS Requiere un oxidante, combustible, sensibilizador (incentivador). Genera calor y gases (a temperatura y presión muy elevadas). Proceso demasiado rápido (deflagración). Presenta detonación instantánea (genera onda de choque).
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EXPLOSIVO
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CLASIFICACION GENERAL
Primarios: fulminantes Secundarios: dinamita, emulsiones, ANFO Accesorios de voladura: pirotécnicos, explosivos (codón detonante)
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TIPOS
Dinamita ANFO Hidrogeles Emulsiones ANFO pesado
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DINAMITAS Resistencia al agua Potencia trituradora variable, desde baja hasta muy alta Larga vida Muy buena sensibilidad
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DINAMITA
Dinamitas
Características Gelatinas
Semigelatinas
Densidad (g/cm3)
de 1,38 a 1,48
de 1,10 a 1,18
de 1,10 a 1,05
Velocidad de detonación (m/s), sin confirmar
de 5500 a 6500
de 3800 a 4500
de 3400 a 3600
Potencia por peso, Trauz (%)
de 70 a 79
de 68 a 76
de 65 a 68
Poder rompedor, Hess (mm)
de 22 a 25
de 16 a 20
de 13 a 15
de 166 a 171
de 88 a 107
de 60 a 62
Excelente
Muy buena
Mediana
Presión de detonación (kbar), sin confinar Resistencia al agua
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ANFO La sensibilidad del ANFO es incrementada mediante un gradual déficit de petróleo, hasta ser sensible a la acción de un detonador n.º 8 cuando se ha alcanzado el 2% (ver figura siguiente). Al incrementarse su densidad, se produce un aumento de su velocidad y una disminución de su sensibilidad hasta ser insensible a los 1.2 gr./cc. (densidad crítica).
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ANFO El
diámetro
de
la
columna
explosiva
afecta
sensiblemente la velocidad de detonación, la cual se incrementa fuertemente a partir de su diámetro crítico hasta tomar una velocidad constante más allá de las 12” (ver figura siguiente). Su resistencia al agua es nula, debido a que el nitrato de amonio es disuelto con facilidad; adicionalmente, se absorbe gran cantidad de calor en su evaporación.
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ANFO Esta deficiente resistencia interna puede obviarse proporcionándole una adecuada resistencia externa, es decir, se le puede ‘envasar’ en mangas de polietileno para ser usados en taladros con agua.
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ANFO PROPIEDADES Nula resistencia al agua Baja velocidad de detonación (variable según diámetro) Alta potencia expansiva
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ANFO
Anfos
Características Examon V
Examon P
0,85
0,80
0,80
1,00
0,95
0,95
2900 -5000
2800 - 4800
2700-3000
Poder rompedor, Hess (mm)
34
30
19
Presión de detonación (kbar), sin confinar
60
50
45
Nula
Nula
Nula
Densidad (g/cm3)
Velocidad de detonación (m/s), sin confirmar
Resistencia al agua
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HIDROGELES
Son nitrato de amonio en solución. Tiene como combustible petróleo y gomas. Sensibilizador al aminas orgánica.
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EMULSIONES Las emulsiones explosivas son del tipo agua en aceite, y se componen de dos fases líquidas: una continua, básicamente
constituida
por
una
mezcla
de
hidrocarburos, y otra dispersa, que son micro gotas de una solución acuosa de sales oxidantes, que tiene al nitrato de amonio como principal componente.
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EMULSIONES Para su fabricación, es importante la elección del agente tenso activo emulsificador y la dispersión ultrafina de la solución acuosa a temperaturas altas. Por su naturaleza aerófoba, se hace necesario emplear microburbujas de aire en microesferas de vidrio, como reguladores de densidad y sensibilidad al iniciador.
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EMULSIONES El
aire
contenido
en
las
micro
esferas
al
ser
violentamente comprimido (adiabáticamente) por la presión de la onda de choque iniciadora, se inflama, produciendo un efecto denominado de puntos calientes (hot spot), que hace detonar la emulsión (equivaliendo a la nitroglicerina de las dinamitas).
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EMULSIONES Excelente resistencia al agua Alta velocidad de detonación Alta potencia trituradora Corta vida útil (promedio 6 meses) Baja sensibilidad
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EMULSIONES
Emulsiones
Características Semexa E
Exagel E
Densidad (g/cm3)
de 1,12 a 1,18
de 1,12 a 1,14
de 1,12 a 1,18
Velocidad de detonación (m/s), sin confirmar
de 4800 a 5000
de 5100 a 5300
de 4800 a 5000
Poder rompedor, Hess (mm)
de 22 a 24
de 22 a 34
de 22 a 24
Presión de detonación (kbar), sin confinar
de 86 a 103
de 91 a 102
de 86 a 103
Excelente
Excelente
Excelente
Resistencia al agua
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ANFO PESADO
Mezcla de emulsión matriz y ANFO en proporciones variables.
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ANFO PESADO Mezcla de emulsión matriz con ANFO en proporciones variables. EMULSION MATRIZ 0% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 NO DETONABLES SIN 100% INCREMENTO DE POTENCIA
ANFO CONVENCIONAL 100% 90 80 70 60 50 40 30 20 10
INCREMENTO DE RESISTENCIA AL AGUA
MEZCLA 19 28 37 46 55 64 73 82 91
MICROESFERAS O GASSING Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade
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3.2.3 CLASIFICACION DE ACCESORIOS
Los distribuidores de explosivos tienen una diversidad de accesorios debidamente clasificados. EXSA los clasifica de acuerdo con sus funciones en el siguiente orden:
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ACCESORIOS Iniciadores Transmisores Conectores
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ACCESORIOS INICIADORES
INICIADORES
CONECTORES DE RETARDO Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade
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INICIADORES Fulminantes simple Detonadores eléctricos Detonadores no eléctricos de retardo
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ACCESORIOS
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FULMINANTE SIMPLE
Sistema convencional que se emplea para detonar altos explosivos. No tiene retardo incorporado y se activa con la transmisión de la llama por la pólvora de la mecha de seguridad; tiene potencias números 6 y 8.
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DETONADORES ELECTRICOS (DE RETARDO)
Cápsula y carga similar al fulminante. Se activa por leve resistencia al paso de la corriente eléctrica transmitida por alambres conductores. Posee potencias números 8 y 10, y puede ser de dos tipos:
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DETONADORES ELECTRICOS
Instantáneo,
ya
que
el
tiempo
de
disparo
es
prácticamente cero segundos. De retardo, pues el tiempo de disparo varía desde algunas milésimas de segundo (periodo corto) hasta varios segundos (periodos largos).
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DETONADORES NO ELECTRICOS DE RETARDO (SHOCK) Función similar al eléctrico, se activa con cordón detonante. Transmite una onda de choque deflagrante hasta detonar.
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DETONADORES NO ELECTRICOS DE RETARDO Tipos Instantáneo Retardo con periodos cortos (series en ms) Periodos largos (existen en potencias números 10 y 12 y una serie única de retardo en ms; comprende un detonador, tubo de manguera flexible transmisora HMX+A1 y conectador plástico L)
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TRANSMISORES Mecha de seguridad Mecha rápida (conector) Cordón detonante
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MECHA DE SEGURIDAD Es un cordón flexible y se le denomina mecha lenta. Composición Núcleo de pólvora negra Fibras de algodón (recubre el núcleo) Brea Forro de plástico Combustión El tiempo es constante y varía en promedio desde 51 a 52 segundos/pie (150 a 200 segundos/metro). Transmite una llama al fulminante simple para hacerlo detonar.
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75 149
DETONADORES Programables con tiempos desde 1 ms hasta 20 000 ms. Exactitud de +/- 0.1% (0.1 ms) garantía de no dar sobrelapamiento (overlap). La potencia es igual a un detonador n.º 12. Tiene conectores simples macho y hembra. Cada marca tiene su propio sistema de funcionamiento.
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CORDON DETONANTE Cordón explosivo resistente y flexible con núcleo de pentrita (PETN). Arranca con fulminante y prácticamente explota en forma instantánea en toda su longitud (VOD =7000 m/s). Empleo Se usa principalmente para transmitir la detonación a todos los taladros de una voladura e iniciarlos. También actúa directamente como iniciador de explosivos sensibles.
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76 151
RETARDOS CORDON DETONANTE Son accesorios que se aplican para producir un desfase de tiempo en el encendido de taladros que están conectados a una línea troncal de cordón detonante para permitir su salida en secuencia. Los tiempos de retardo se dan en milisegundos. Existen distintas variedades: hueso, dual, MS, etc.
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MECHA RAPIDA CONECTOR Cordón delgado y flexible. Composición Masa pirotécnica inflamable (thermita) Dos alambres (alma y refuerzo) Forro plástico Combustión Llama abierta a velocidad constante entre 10 y 60 metro/segundo según su tipo. Empleo Se utiliza para encender las guías de los taladros mediante cápsulas conectoras en forma de secuencial manual. Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade
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DETONADORES ELECTRICOS La parte principal del sistema es un detonador con retardo electrónico que contiene un microchip de alta tecnología. Es un concepto totalmente nuevo en la iniciación de explosivos si se compara con el sistema pirotécnico tradicional, ya que reemplaza a los elementos químicos susceptibles de dispersión.
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DETONADORES
Contienen
un
microchip
seriado
con
muchas
combinaciones posibles. Puede
identificarse
cada
detonador
independientemente.
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78 155
BENEFICIOS PROBADOS Precisión/exactitud de tiempos. Reducción significativa en niveles de vibración. Capacidad para reducir el daño al macizo rocoso. Mayor control en la extensión y forma de la pila. Capacidad para el aumento de mallas de perforación. Mejoramiento de productividad de equipos de carguío por control de calidad de fragmentación. Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade
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HADRWARE Network tester Sirve para hacer una revisión rápida del circuito. Test a ejecutar Continuidad Polaridad Fuga de corriente
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HARDWARE Scanner Equipo que se utiliza para fijar los tiempos de los detonadores. Sube y baja la información de la voladura del Blast box. Tiene una lectora de rayo láser que sirve para leer el código de barras de los detonadores.
SCAN To scan barcodes, aiso to switch SCANNER on. RH Arrow key Change inter shot positive to negative & back. LH Arrow key Change date, time & screen display time & replacingdamaged detonator. ESC Back to scan without making a change. SHIFT Display software version & serial number. F4 View the lig in the Scanner using up & down arrows. F2 Change inter shot & global delay. F1 Clear memory, set date, time & screen display tme. ENTER Confem changes & delays. Numberd pad Manual enter delay. BS Back space when entering Wrong number.
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HARDWARE Scanner Fórmula 734 (modelo) Presenta lista de taladros. Se puede cambiar el tiempo entre taladros, así como el global delay. No necesita de un software para trabajar. Se puede fijar un tiempo fijo de retardo en forma ascendente o descendente.
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80 159
HARDWARE Blast box Brinda energía y la señal a un detonador para que este pueda detonar. Otorga información a los detonadores proveniente del scanner. Puede iniciar 2000 detonadores. Da información al scanner de la voladura anterior.
Blast box 200/230
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VISTA INTERIOR DEL DETONADOR Cable descendente de 4 vías Tapón de crimpado Placa de circuito impreso (PCB) Inflamador H-plug de seguridad
Cápsula de cobre o aluminio
Carga explosiva (azida de plomo y PETN) Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade
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3.3 CALCULO DE COSTO DE VOLADURA El costo del explosivo es, evidentemente, un criterio de selección muy importante, pero no es el único variable en la determinación del costo total de voladura. En principio, hay que elegir el explosivo más asequible con el que es capaz de realizarse un trabajo determinado. Así pues, desde un punto de vista económico, el mejor explosivo no es el más barato, sino aquel con el cual se consigue el menor costo de voladura.
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164
CALCULO DE COSTO DE VOLADURA Para la obtención del costo de voladura, debemos analizar todas la variables que intervienen en el proceso, incluyendo
la
perforación.
Es
importante
seguir
el
procedimiento para hacer un trabajo técnico que se pueda medir y efectuar, de ser necesario, algunos cambios. Enunciaremos solo las más importantes:
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VARIABLES EN EL PROCESO VOLADURA Características de la roca o material a disparar. Diseño de la malla de perforación. Tipos de explosivos y accesorios que se utilizarán. Cantidad de explosivos y accesorios necesarios para un volumen determinado.
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VARIABLES EN EL PROCESO VOLADURA Determinar el ratio de explosivos que se utilizarán en un frente o rajo a trabajar. Precios de los explosivos Otros accesorios que se emplean Costo de la mano de obra
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Para este ejercicio no vamos a considerar el costo de gastos generales, utilidades, supervisión, administrativos porque no son del todo precisos; solo son para considerar un
costo
aproximado
que
nos
permita llevar
una
estadística para una optimización. Por tanto, vamos a trabajar con los gastos que afectan de una forma más directa y exacta.
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CALCULO COSTO VOLADURA Como ejemplo consideraremos los siguientes datos: Poca presencia de agua De regular a buena ventilación Longitud de taladro de 9 m Diámetro de taladro de 2.5 pulgadas Contamos con un ANFO loader para el carguío Rajo perforado con taladros largos con una roca de 40 RMR
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CONSIDERACIONES
Eficiencia de dispar……………………………. 90% Factor de potencia (asumido para iniciar)…….0.45 kg/t Peso explosivo (en uso)………………..……….3920 kg Costo tarea maestro……………………………..15.9 $/tarea
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DETALLES DEL DISEÑO VOLADURA
Malla de perforación…………………….....2:1 Burden……………………………………….0.75 m Espaciamiento……………………………....1.5 m Taladros/sección……………………………..3
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DETALLES DEL DISEÑO VOLADURA
Total secciones …………………………….…74 Total taladros …………………………………222 Longitud de perforación……………………...9.8 m Número de disparos (RHM roca 40)………..25
Diámetro del taladro…………………………..2.5 pulg.
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EXPLOSIVOS
Booster de 160 g, 2/tald (71 kg)………………444 pz. ANFO superfam de acuerdo con el fact. pot………………………………………………...3493 kg.
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ACCESORIOS
Detonador no eléctrico 2/talad. (fact. s)………..444 unid. Mecha blanca de 6 g/m, 150 s/m, 5mm,…..…...50 m Cordón det. N5, 5 g/m, 7000 ms, 12 m/disp…...300 m
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OTROS
Tuberías de PVC de 2 pulg. de diámetro (50%talad.)……………………………………..200 pz
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PERSONAL
Cargador+ayud., 25 disp. 3secc/disp…………........50 tareas Colocado tubería al taladro 12 tald+limp/tarea.......37 tareas
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SUBLEVEL STOPING Efic. perforación 90% Longitud perforación Malla perforación: 2:1 N.º de taladros/sección Efic. disparo 90%
1.1 9.8 m 0.75 150 3 Ta.l 1.1
Factor de potencia (peso explosivo=35 641) Costo/metro-perforado Costo/tarea ayudante Costo/tarea maestro
0.45 kg/tn 5.5 $ 14.3 15.9
Peso explosivo utilizado Rend. scooptram 4yd3min-esponjado Rend. scooptram 4yd3min-esponjado Horas efect/limp.día de 3 turnos
3.30 3920 37.83 35.24 12
t/m-perf. kg tmh/h tmh/h
Costo horario scooptram 4-4.2yd3
68.79 $/hora
PERFORACION Costo/toneladas VOLADURA Booster 160g (444 booster =71kg) ANFO superfam kg (3564 kg.71kg) Detonador no eléctrico (2/talad) Mecha blanca 6g/m 150s/m 5mm (25disp.) Cord. Det. N5 normal 5 g/m 7000 ms (12r) Mano de obra (cargador+ayudante) Tuberías de PVC de 2” diamt. Encamisado (12 talad. encamisado/turno) Subtotal Costo/tonelada
Pza. kg Pza. m m Tarea Pza. Tarea
444 3493 444 50 300 50 200 37
1483 0.739 1.61 0.131 0.264 30.2 3152 30.2
658 2581 715 7 79 1510 631 7298
US$/TMS
0.92
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89 177
3.4 OPTIMIZACION DE COSTOS DE VOLADURA
Si al analizar los costos vemos que estos son altos o simplemente los resultados no son buenos y nos acarrean problemas
tanto
operacionales
como
económicos,
entonces debemos retomar las condiciones básicas que determinan estos efectos.
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GRADO DE FRAGMENTACION
Tenemos que medir el resultado de la voladura primaria, es decir, cuantificar el nivel de satisfacción de los resultados.
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GRADO DE FRAGMENTACION Luz de la parrilla y capacidad del equipo de carguío para que su trabajo sea eficiente. Obstáculos durante el ore pass que originan demoras en la extracción, causan problemas en el programa de extracción diario y alteran el programa mensual; esto genera preocupación en los ejecutivos y pone en riesgo la seguridad del personal por la presión del cupo diario a cumplir.
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GRADO DE FRAGMENTACION Debemos medir el porcentaje de la voladura secundaria respecto del total de la voladura primaria; si esta excede a aquella en un 10%, es un problema que es necesario resolver de forma inmediata; si le excede en un 40% y no se toma acciones correctivas, estaremos ante un grave problema. La fragmentación que requiere la planta en las minas mecanizadas, en donde se aplican voladuras masivas, demandan que las parrillas sean de mayor luz que en las minas convencionales. Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade
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MALLA DE PERFORACION Sobre la relación burden/espaciamiento (tajos), este último debe ser mayor que aquel; se puede ir variando desde la menor malla hasta que la fragmentación nos lo permita. La secuencia de encendido es la distribución del número de retardo dentro de la malla de perforación que es importante para aprovechar el efecto de colisión (tajos).
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MALLA DE PERFORACION Asegurar una buena cara libre (taladros de alivio) para tener un trabajo eficiente en los frentes o buen slot. Estos deben ser lo suficientemente amplios como para garantizar la voladura de todos los taladros a disparar. Obtener una buena malla para optimizar el acabado en la corona, cuadradores y arrastres para evitar la sobreexcavación y el sostenimiento excesivo. No solo es necesario hacer trabajo de tunelería para hacer los cálculos en un frente o rampa minera.
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MALLA DE PERFORACION Son importantes la secuencia de encendido, diámetro de taladro y el tipo de explosivo si se trata, sobre todo, de una
roca
con
bastante
estratificación
que
está
prácticamente rota, con bastantes bancos o una fragmentación muy gruesa. Para la calidad de perforación, es importante medir el rango de desviación.
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MALLA DE PERFORACION
No se considera un buen trabajo conseguir un gran avance o una buena rotura a toda costa.
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REDUCCION COSTO EN EXPLOSIVOS El ANFO es el explosivo más barato con un consumo total del 50% al 80% por estadística, pero debemos tener presente sus ventajas y desventajas. Se debe considerar, asimismo, la posibilidad de usar explosivos combinados: ANFO, ANFO aluminizado y ANFO más la emulsión.
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EXPLOSIVOS
PRECIOS COMPARATIVOS DE EXPLOSIVOS (PRECIO DE REFERENCIA. NITRATO AMONICO . 100-200) 600 1000 1500
2000
NITRATO AMONICO ANFO ENCARTUCHADO ANFO ENSACADO ANFO A GRANEL HIDROGGEL ENCARTUCHADO HIDROGEL ENSACADO HIDROGEL A GRANEL DINAMITAS GELATINAS EMULSIONES A GRANEL MEZCLA DE HIDROGEL Y ANFO ANFO PESADO
Figura 12.1. Precios comparativos de los explosivos industriales.
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Otros atractivos de este agente explosivo son la seguridad, la facilidad de almacenamiento, transporte y manipulación, así como la posibilidad de la carga a granel.
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No obstante, a pesar del bajo precio, el ANFO presenta algunos inconvenientes: baja resistencia al agua y densidad.
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CONCEPTO Es mejor considerar el precio de un explosivo en función a su unidad de energía disponible que por unidad de peso, pues en definitiva los resultados de las voladuras dependen de la energía destinada a la fragmentación y esponjamiento de la roca.
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CONCEPTO El objetivo de las voladuras es realizar el arranque con un coste mínimo. En rocas duras, la perforación es una operación costosa y de mucha dificultad que puede llegar a compensar ampliamente la utilización de explosivos caros.
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CONCEPTO
Explosivos caros, pero más potentes. O cargas selectivas formadas por un explosivo denso de alta energía en el fondo, y otro menos denso de energía media, en la columna.
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192
300
200
100
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97 193
CONCEPTO Para un diseño geométrico de voladura fijado que utilice un diámetro de barreno, el menor costo se obtendrá empleando un explosivo que proporcione la potencia requerida al menor precio por unidad de longitud de barreno cargada.
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La figura 12.3 muestra cuándo pueden usarse los distintos explosivos en barrenos con agua, secos o desaguados para una potencia relativa en volumen. Esta figura refleja que hay una amplia gama de explosivos que pueden elegirse para un esquema de voladura.
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ALTERNATIVAS USO EXPLOSIVO
La posible elección del producto explosivo se ejemplifica en la figura 12.3., pues presenta la relación entre potencia relativa en peso y potencia relativa en volumen de diferentes tipos de ANFO. Emulsiones y ANFO pesado aluminizados y no aluminizados se muestran en la figura12.3.
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POTENCIA EN PESO (Relativa al ANFO)
140
130
15% ALUMINIO 0% EMULSION INCREMENTO DE LA CANTIDAD DE ALUMINIO
INCREMENTO DE LA CANTIDAD DE EMULSION
50% EMULSION 15% ALUMINIO
120
110
100% EMULSION 15% ALUMINIO
100
BARRENOS SECOS B. SECOS O CON AGUA BARRENOS CON AGUA
90
50% EMULSION 0% ALUMINIO
80
100% EMULSION 0% ALUMINIO 70
10
12
14
16
18
20
POTENCIA VOLUMETRICA (Relativa al ANFO de 0.85g/cm 3 )
Fig. 12.3. Relaciones entre las PRP y las PRV de distintas combinaciones de explosivos de ANFO, emulsión y ANFO pesado con diferentes adiciones de aluminio.
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DIAMETRO DE CARGA
Cuando se utilizan explosivos cuya velocidad de detonación varía fuertemente con el diámetro (como es el caso de ANFO), se deben tomar las siguientes precauciones:
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DIAMETRO DE CARGA
Con barrenos de diámetro inferior a 50 mm es preferible, a pesar del mayor precio, emplear hidrogeles o dinamitas encartuchadas.
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DIAMETRO DE CARGA Entre 50 y 100 mm, el ANFO es adecuado para las voladuras en banco como carga de columna, y las voladuras de interior, pues aumenta la densidad hasta un 20% mediante las cargadoras neumáticas que ayudan a cebarlas de forma efectiva. Cuando se usan hidrogeles, tanto a cielo abierto como en interior, generalmente estos son encartuchados y sensibles al detonador.
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DIAMETRO DE CARGA Por encima de los 100 mm, no existen dificultades con el uso de ANFO; aunque en rocas duras es preferible diseñar las columnas de forma selectiva y con un buen sistema de iniciación. En los calibres grandes con las diferentes mezclas explosivas a granel (ANFO, hidrogeles, emulsiones
y
ANFO pesado), es muy económico realizar la carga con medios mecánicos.
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DIAMETRO DE CARGA
Por
último,
cabe
mencionar
que
los
explosivos
gelatinosos y pulverulentos encartuchados se siguen utilizando en diámetros pequeños; no obstante, en calibres de tipo medio, están siendo sustituidos por los hidrogeles y emulsiones encartuchados.
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USO DEL TACO Cuando no se coloca el taco, se produce fuga de energía del explosivo. Si nosotros captáramos y utlizáramos esta fuga para conseguir el objetivo trazado, estaríamos ahorrando explosivos y, por ende, costos. Adicionalmente, se evitan los efectos secundarios que se originan por la falta de práctica de este proceso en la voladura de rocas.
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USO DEL TACO Normalmente, el taladro no se llena en su parte superior (collar) con material inerte. Este tiene la función de retener los gases generados durante la detonación por fracciones de segundo, pero suficientes para evitar que los gases fuguen por la boca del taladro, y que, más bien, trabajen en la fragmentación y desplazamiento de la roca en toda la longitud de la columna de carga explosiva.
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USO DEL TACO Si no hay taco, los gases se escaparán a la atmósfera arrastrando un alto porcentaje de energía que debería actuar contra la roca. Si el taco es insuficiente, se presenta, además de la fuga parcial de gases, un fuerte ruido por onda aérea. Si el taco es excesivo, la energía se concentrará al fondo del taladro, y dejará una gran cantidad de bloques en la parte superior, especialmente, si el fisuramiento natural de la roca es muy espaciado.
En
consecuencia,
resultará
una
fragmentación
irregular, poco esponjada y, adicionalmente, se generará fuerte vibración. Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade
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USO DEL TACO Normalmente, como relleno se emplean los detritus de la perforación que rodean al taladro: arcillas o piedras chancada fina y angulosa. En ocasiones, en taladros inundados, se usa el agua como taco cuando la columna de carga es baja. En la práctica, la longitud del relleno es de 1/3 del largo total del taladro.
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DESVIACION TALADRO Está determinado por la diferencia entre la longitud del punto de llegada de lo programado y la posición real del taladro. Esta diferencia puede ser expresada como una longitud o porcentaje respecto de la profundidad total del taladro.
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Taladro P y Taladro Eje
DESVIACION TALADRO
R1 R2 R3
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DESVIACION TALADRO y
x y
x
x y
y
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DESVIACION TALADRO La desviación absoluta Y. Significa la diferencia que existe entre la posición del taladro proyectado y su posición real. La desviación relativa X. Es la posición real del taladro con respecto a otro. La desviación relativa implica que todos los taladros son igualmente influenciados por la misma condición de roca o el equipo. Esta condición puede ser llamada como influencia sistemática. La desviación estándar. Es aplicada cuando varios taladros presentan cuantitativamente un similar porcentaje bajo parecidas condiciones de trabajo. La desviación estándar es la base para obtener el burden práctico.
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FUENTES DE LAS DESVIACIONES Fuera del taladro Evaluación del método y excesiva longitud de subniveles. Preparación de los niveles de perforación fuera del estándar. Levantamiento topográfico desactualizado. Inadecuada técnica del emboquillado. Procedimiento inadecuado de posicionamiento.
Dentro del taladro Condiciones geológicas: formación de la roca, tamaño de grano, fracturamiento, clivaje, plegamiento. Inadecuada técnica de perforación.
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CONDICIONES DE LA ROCA
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VARILLAJE: >Φ< DESVIACION COLUMNA EX-RT38+BROCA RETRACTIL
Es posible colocar tubo PVC
SHANK COP 1238 T38 2 400 m
BARRA MT T38 X4” 2 300 m
BROCA (R)T38 X 64mm 600 m
COLUMNA EX-R32+BROCA RETRACTIL Mayor control en la cantidad de explosivo
SHANK COP 1032 R32 1500 m
BARRA MF R2 X3” 1500 m
BROCA (R)T33 X 2” 390 m
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INCREMENTO DE LOS COSTOS DE OPERACION POR EFECTO DE LA DESVIACION Incremento del ratio de perforación. Si hay desviación, el burden práctico es menor; por tanto, se reduce el ratio de perforación. Esto significa que habrá más metros perforados para la misma cantidad de mineral. Pérdida del mineral por la baja recuperación. Cuando el taladro perforado, por efectos de la desviación, no cubre el área proyectada, el mineral se estanca en el tajo, con lo cual se pierden reservas importantes.
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INCREMENTO DE LOS COSTOS DE OPERACION POR EFECTO DE LA DESVIACION Incremento del ratio de preparaciones. Un parámetro importante a considerar en las preparaciones de los subniveles es la longitud óptima de perforación, en el cual se incluye la desviación estándar. Por tanto, si la desviación es alta, la longitud de los niveles será menor; por ello se considerarán, en el proyecto, más niveles de perforación. Sobre costo por el tratamiento de desmonte producto de la dilución. Un porcentaje significativo de la desviación del taladro perfora fuera del área mineralizada. Esta producción de desmonte afectó a todas las actividades de la operación minera: carguío de explosivos, limpieza, extracción, transporte del mineral a la planta y, finalmente, el tratamiento.
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ACTIVIDADES HA REALIZAR PARA REDUCIR EL RANGO DE DESVIACION Desviación estándar. Se toma en consideración para el diseño de la malla. Estructura del equipo. Se toma en cuenta para las secciones de perforación. Especificar el equipo de perforación. Esto va a permitir la preparación en forma oportuna los niveles de perforación. Equipos. Los equipos Boomer, Quasar y Simba son apropiados para la explotación SLC y de CR-CRM, en los que no hay dificultad de dilución por efecto de la preparación del nivel de perforación ni en los accesos al tajo a través de rampas. La serie Raptor es adecuada para la explotación de las vetas angostas de 1.5 m a 3.0 m. Ing. Fidel Yalle Capcha - Consultor Intercade
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ACTIVIDADES HA REALIZAR PARA REDUCIR EL RANGO DE DESVIACION Preparación del nivel de perforación. Es sorprendente lo significativo que es realizar una labor bien preparada, es decir, tener las longitudes proyectadas según el equipo que va a perforar; la sección se debe hacer de acuerdo con la posición de la estructura del mineral; además, el techo y piso deben quedar totalmente limpios de carga antes de iniciar la perforación. Todos estos aspectos son determinantes para un buen emboquillado. (Ver apéndices). Perforación. Debe ceñirse al procedimiento existente para el posicionamiento del equipo, la aplicación adecuada de los planos de perforación, anotar la longitud perforada y considerar las observaciones encontradas en el terreno. Cuantificar el rango de desviación. Para esto, debe llevarse la estadística clasificada por zona, orientación (+/O-), equipo y operador; de tal forma que se pueda ubicar fácilmente la perforación que está fuera de la desviación estándar.
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CALIDAD PERFORACION La desviación de los taladros tiene fuertes consecuencias en la economía de la mina, especialmente, cuando se aplica la técnica de taladros largos. La incidencia de la desviación de los taladros en los costos de operación son tan altos que, en algunas minas, el costo del porcentaje de la desviación por tonelada es llevado como una data más del costo de operación.
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CALIDAD PERFORACION A pesar de la pericia del personal de voladura, este es el principal factor que perjudica un trabajo adecuado. Si el taladro
presenta
excesiva
desviación,
el
resultado,
definitivamente, no será el esperado. Por ello, es importante medir constantemente la calidad de la perforación, sobre todo, cuando se trabaja con voladuras masivas o taladros largos.
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PROTECCION DEL TALADRO Debido a que son innumerables los trabajos realizados para conseguir la perforación, es recomendable un costo adicional para proteger y conservar los taladros. Al momento de la carga de taladros, puede suceder que uno de ellos esté obstruido; por tanto, el disparador lleva solamente la parte libre. Esto tiene como resultado un disparo soplado o la producción desmedida de bancos.
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